充气轮胎及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及适于作为所谓述防刺破轮胎的充气轮胎及其制造方法，更详细地说，涉及消除现有防刺破轮胎中的缺陷并具有优异防穿刺功能的充气轮胎及其制作方法。
背景技术
作为具有防穿刺功能的空气轮胎，在特开昭53-55802号公报中公开了一种这样的轮胎：沿着轮胎内表面配置用过氧化物分解聚异丁烯而转变为密封状的层。具有这种密封层的充气轮胎，在其车轮胎面部刺上钉子等的异物时，其密封层具有自动阻塞穿孔的功能。
但是，利用聚异丁烯的过氧化物分解的密封剂，在该分解反应过程中明显产生丁烷气体，不适于用作工业制品。例如，在对轮胎进行硫化时，如果产生大量丁烷气体，则使得轮胎内表面的形状不均一，根据不同的情况有时存在损害防穿刺功能的缺陷。
发明的公开
本发明的目的是提供一种具备抑制分解气体的产生，且粘性高的防穿刺用密封层的充气轮胎及其制造方法。
为达到上述目地，本发明的充气轮胎沿着轮胎内表面设置有由橡胶组合物形成的密封层，该橡胶组合物是在100重量份包含80重量份或其以上天然橡胶或异戊二烯橡胶的橡胶中配合以钴组分计为0.07～0.5重量份的钴盐形成的。
另一方面，为达到上述目的，本发明的充气轮胎的制造方法的特征在于，在成形沿着轮胎内表面设置了由橡胶组合物形成的密封层的未硫化轮胎后，在对该未硫化轮胎进行硫化的同时，使所述密封层的橡胶组合物分解，所述橡胶组合物是在100重量份包含80重量份或其以上天然橡胶或异戊二烯橡胶的橡胶中配合以钴组分计为0.07～0.5重量份的钴盐形成的。
本发明者们在对通过轮胎硫化时的热发生分解反应，以及产生少量气体的分解反应进行研究时，发现在对天然橡胶或异戊二烯橡胶添加预定量的钴盐时，可获得合适的分解反应，由此完成了本发明。由该分解反应得到的密封层呈现出高粘性，因此可发挥出优异的防穿刺功能。
在本发明中，密封层的橡胶组合物优选为，相对于100重量份橡胶，进一步配合1～10重量份的三甲基二氢喹啉聚合物的组合物。发现通过这样在向天然橡胶或异戊二烯橡胶添加预定量的钴盐的同时添加预定量的三甲基二氢喹啉聚合物，可显著降低构成密封层的橡胶组合物的分子量，并使橡胶组合物的粘度变得更大。
另外，在沿着轮胎内表面设置密封层时，优选在内部衬垫层的内侧层叠密封层，在该密封层的内侧层叠保护层。通过这种叠层结构，可切实防止硫化时密封层粘着在硫化机的气孔上。
附图的简要说明
图1显示由本发明实施形式形成的充气轮胎沿子午线的半剖面图。
实施发明的最佳形式
以下参照附图对本发明的结构进行详细说明。
图1显示由本发明实施形式形成的充气轮胎，1为胎面部、2为侧壁部、3为胎圈部。在左右一对胎圈部3和3之间安装有胎体层4，其在该轮胎宽度方向的两个端部分别从轮胎内侧向外侧向上卷绕在胎圈芯部5的周围。在胎面部1的胎体层4的外围侧上，嵌入有多个皮带层。
在上述充气轮胎中，沿着对应于轮胎内表面的胎面部1的区域设置有密封层7。更具体地说，是密封层7叠合在内部衬垫层8的内侧，在该密封层7的内侧叠合保护层9。这些内部衬垫层8和保护层9可由轮胎中通常使用的橡胶组合物构成。密封层7也可以不仅仅配置在对应于胎面部1的区域，还配置到对应于侧壁2或胎圈3的区域。
上述密封层7由橡胶组合物构成，该组合物是在100重量份包含80重量份或其以上天然橡胶或异戊二烯橡胶的橡胶中配合以钴组分计为0.07～0.5重量份的钴盐，以及根据需要配合了1～10重量份的2，2，4-三甲基-1，3-二氢喹啉的聚合物形成的。该橡胶组合物在一部分天然橡胶或异戊二烯橡胶分解的状态下呈现出高粘性。
在上述充气轮胎中，在钉子等的异物刺入到胎面部1中，侵入到轮胎内部中时，密封层7的橡胶组合物将钉子等异物缠绕包围，防止空气泄漏。另一方面，在拔出钉子等的异物时，密封层7塞住孔穴，防止空气泄漏。在构成密封层7的橡胶组合物中，除了天然橡胶或异戊二烯橡胶以外，还可以配合轮胎中通常使用的橡胶。但是，在100重量份橡胶中，天然橡胶或异戊二烯橡胶不足80重量份时，由钴盐引起的分解反应不足，密封层7的粘性不足。另外，在构成密封层7的橡胶组合物中，也可以根据需要添加粘合剂、塑化剂、催化剂等，也可以添加橡胶粉末或短纤维等。
作为钴盐，可使用环烷酸钴、新癸酸-原硼酸钴、松香酸钴等。对于100重量份橡胶，钴盐的配合量作为钴组分不足0.07重量份时，橡胶的分解反应不足，密封层7的粘性不足，相反即使超过0.5重量份，分解效果也不会提高。另外，当三甲基二氢喹啉聚合物对于100重量橡胶的配合量不足1重量份时，对分解反应的促进效果也不足，相反，如果超过10重量份，分解反应太过，在轮胎运转中将引起密封剂流动或偏移。
以下对上述充气轮胎的制造方法进行说明。该充气轮胎为，可由如上所述配合了密封层的橡胶组合物成形为片状。由该片状橡胶组合物形成的密封层沿着轮胎内表面配置在内部衬垫层和保护层之间，成形为未硫化的轮胎。此后，将未硫化的轮胎插入到模具内，采用与通常一样的处理方式进行加热。由此在加热未硫化的轮胎时，在密封层以外的部位进行硫化，在密封层中橡胶组合物分解呈现出高粘性。此时，与现有聚异丁烯的过氧化物分解反应是不同的，天然橡胶或异戊二烯橡胶的钴盐分解反应产生极少的气体。因此可获得具有抑制分解气体的产生，同时具有高粘性的防穿刺用密封层的充气轮胎。
另外，如果根据上述制造方法，可效率高地制造具有防穿刺用密封层的充气轮胎，但是本发明也可以采用其它制造方法。例如，也可以采用混捏、热辊、热压等的加热手段使上述密封层的橡胶组合物分解，使该粘性组合物附着在轮胎的内表面上，或者将该粘着性组合物成片化，贴附在轮胎的内表面上。
[实施例]
以下对密封层实施基础实验。
现有例：
对于100重量份聚异丁烯(PIB)，配合15重量份过氧化物，制成了橡胶组合物。
实施例1：
对于100重量份天然橡胶(NR)，配合以钴组分计为0.4重量份的环烷酸钴，制成了橡胶组合物。
实施例2：
对于100重量份天然橡胶(NR)，配合以钴组分计为0.4重量份的新癸酸-原硼酸钴(マノボンド)，制成了橡胶组合物。
实施例3：
对于100重量份天然橡胶(NR)，配合以钴组分计为0.4重量份的新癸酸-原硼酸钴(マノボンド)和5重量份的三甲基二氢喹啉聚合物(防老化剂RD)，制成了橡胶组合物。
将这些现有例和实施例1～3的橡胶组合物加工为片状，将其放入到模具中，在160℃下加热15分钟。此时，对分解反应产生气体的相对量进行评价。另外，对所得密封层的相对粘性进行评价。而且对实施例2、3中构成密封层的橡胶组合物的分子量进行测定。结果示于表1。
表1现有例实施例1实施例2实施例3密封层橡胶组合物的配合物聚异丁烯过氧化物天然橡胶环烷酸钴天然橡胶マノボンド天然橡胶マノボンド气体产生量多少 少 少粘结性中中 大 大分子量未测定未测定 7.6万 2.8万
从表1可判断出，实施例1～3的密封层均比现有例由分解反应产生的气体量要少，而且粘性高。另外，在并用钴盐和三甲基二氢喹啉聚合物时，构成密封层的橡胶组合物的分子量更小。
以上对本发明的优选实施形式进行了详细说明，但是应当理解在不脱离所附权利要求限定的本发明精神和范围的限度内，可对本发明作出各种改变、代替或置换。
产业上的可利用性
根据本发明，由于沿着轮胎内表面设置由橡胶组合物形成的密封层，且该橡胶组合物是在100重量份包含80重量份或其以上天然橡胶或异戊二烯橡胶的橡胶中配合以钴组分计为0.07～0.5重量份的钴盐形成的，因此可获得具有抑制分解气体产生，且粘性高的防穿刺用密封层的充气轮胎。